مباحث تخصصی

کاربرد تبرید

کاربرد های تبرید امروزه بسیار گسترش یافته و دامنه آن بسیار وسیع گشته است و جدای از مصارف خانگی و تهویه مطبوع و سرد خانه ها امروزه كمتر صنعتی را می توان یافت كه از تبرید بهره نگیرد و این مطلب اهمیت تبرید را تایید می كند. كاربردهای تبرید به پنج گروه اصلی تقسیم بندی می شوند: 1- تبرید خانگی 2- تهویه مطبوع 3- نگهداری و حمل مواد غذایی 4-تبرید صنعتی 5-مصارف خانگی الف-تبرید خانگی- به دلیل كثرت استفاده از یخچالها وفریزر های خانگی طراحی خوب با راندمان برودتی بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است ظرفیت این دستگاهها از35 تا 375 وات می باشد و این دستگاهها مجهز به كمپرسورهای بسته و اوپراتورها و كندانسورهای جریان طبیعی هستند فریزرها برودت های زیر صفر درجه و یخچالها معمولا برودتهای زیر صفر و بالای صفر تواید می كنند. ب- تهویه مطبوع-معنای تحت الفظی (air conditioning)شرایط هوا می باشد بنابراین همانطور كه از اسم آن بر می آید این اصطلاح به معنای تامین شرایط مناسب هوا(دما،رطوبت،سرعت،وتمیزی و...)برای كاربرد های مختلف می باشد .كاربردهای تهویه مطبوع به دو دسته تقسیم می شوند : ب-1-تهویه خانگی -سیستم هایی كه وظیفه عمده آنها مطبوع كردن هوا برای راحتی انسان است تهویه مطبوع خانگی نامیده می شود.نمونه ای از این سیستم ها را می توان درمنازل،مدارس،دفاتر،مساجد ،هتلها،كارخانجات،اتومبیل ها،هواپیماهاوكشتی ها و...مشاهده نمود،به عبارت كلی تر كاربرد این سیستم ها درساختمانها و وسایل نقلیه است. ب-2-تهویه صنعتی-در تهویه مطبوع صنعتی هدف تامین شرایط مناسب هوابرای كاربردهای صنعتی است بعنوان مثال در صنایع پلیمری تامین شرایط مناسب هوای كارخانه بخصوص دما و رطوبت از اهمیت ویژهای برخوردار است و در كیفیت محصولات به شدت تاثیر می گذارد و یا مثلا كنترل هوای یك آزمایشگاه مدرن ج-نگهداری و حمل مواد غذایی- رایج ترین كاربرد تبرید نگهداری مواد غذایی و مواد فاسد شدنی است. نگهداری مواد فاسد شدنی در دماهای پایین فعالیت آنزیمها و میكروارگانیسم ها را بطور موثر كاهش می دهدوروشی عملی برای نگهداری مواد فاسد شدنی برای دورها مختلف زمانی (روزها یا حتی در بعضی مواد سالها )در همان حالت تازه اولیه شان فراهم می سازد.میزان پایین بودن دما برای نگهداری صحیح محصولات با نوع محصول و طول مدت نگهداری آن تغییر می كند. بنابراین مواد غذایی تولید شده بایستی تا زمان مصرف ،در حمل ونقل ودر محل ودر سرد خانه ها در شرایط ویژه ای نگهداری شود.كشتی ها به خصوص كشتی های صیادی ،كامیونها و قطارهای حمل و نقل مواد غذایی سرد خانه ها و دستگاههای سرد كننده مورد استفاده در مغازه ها،رستورانها،هتلهاو موسسات تهیه و تولید مواد غذایی و فاسد شدنی از نمونه های این كاربرد هستند. د-تبرید صنعتی-از نمونه های معمول تبرید صنعتی،واحدهای یخسازی ،بستنی سازی،واحدهای شیمیایی،پالایشگاهها،...می باشد بعنوان مثال در صنایع شیمایی جداكردن گازها،تقطیر گازها،كنترل تخمیر تركیبات شیمیایی ،رطوبت گیری از هوا از كاربردهای تبرید می باشد. ﻫ-مصارف مخصوص-یكی از مصارف تبرید سرد كردن فلزات تا حدود 100 درجه سانتیگراد به منظور عملیات سخت كردن آنهاست كه در دستگاههای مخصوص و در مدت تعیین شده برای هر نوع فلز با روش خاصی انجام می پذیرد. سرد كردن بتن قبل از بتن ریزی سدها یعنی كم كردن حجم مخصوص آن و در نتیجه فشردگی بیشتر ذرات در همدیگر و استحكام ومقاومت سد در مقابل فشار آب و لرزش و عوامل مخرب دیگر از موارد كاربرد ویژه می باشد .لباسهای تهویه گردبادی معدنچیان و شیرین كردن آب دریا به وسیله انجماد و سپس ذوب یخ و سرد كردن موضعی و دهها مورد دیگر از كاربردهای مخصوص تبرید می باشد.

مبردهای مورد استفاده در سیستم های سردکننده

براي انتقال حرارت از داخل يک محفظه يا اتاق به خارج , احتياج به يک واسطه است. در يک سيستم سرد کننده مکانيکي استاندارد , عمل گرفتن حرارت با تبخير مايعي در دستگاه تبخير (Evaporator), و پس دادن آن در دستگاه تقطير (Condenser) صورت مي گيرد و اين امر باعث تغيير حالت ماده سرمازا از بخار به مايع مي گردد. مايعاتي که بتوانند به سهولت از مايع به بخار و بالعکس تبديل شوند به عنوان واسطه انتقال حرارت به کار برده مي شوند, زيرا اين تغيير حالت باعث تغيير حرارت نيز مي گردد .برخي از اين مواد سرمازا از مواد ديگر مناسب تر هستند .

 ● خصوصيات مواد سرمازا :

 ▪ سيالي که به عنوان ماده سرمازا مورد استفاده قرار مي گيرد بايد داراي کيفيات زير باشد:

1. سمي نباشد.
2.  قابل انفجار نباشد .
3.  اکسيد کننده نباشد .
4.  قابل اشتعال نباشد .
5.  در صورت نشت به سهولت قابل تشخيص باشد
6.  محل نشت آن قابل تعيين باشد .
7.  قادر به عمل کردن در فشار کم باشد (نقطه جوش پايين)
8. از نوع گازهاي پايدار باشد .
9.  قسمت هايي که در داخل مايع حرکت مي کند به سهولت قابل روغنکاري باشند.
10.  تنفس کردن آن مضر نباشد .
11.  داراي گرماي نهان متعادلي براي مقدار تبخير در واحد زمان باشد .
12.  جابجايي نسبي آن براي ايجاد مقدار معيني برودت کم باشد .
13.  داراي کمترين اختلاف, بين فشار تبخير و تقطير باشد .
14. ماده سرمازا نبايد خورنده باشد (ايجاد زنگ زدگي کند) تا ساختن تمام قطعات سيستم از فلزات معمولي با عمر خدمتي طولاني تر عملي گردد.

مبناي مقايسه مواد سرمازاي به کار رفته در صنعت سرد کنندگي , بر اساس حرارت تبخير ۵ درجه فارنهايت و حرارت تقطير ۶۸ درجه فارنهايت است

شناسايي مواد سرمازا بوسيله شماره گذاري :

روش جديد مشخص کردن مواد سرما زا در صنايع تبريد , شماره گذاري اين مواد است . پيش حرف R که مخفف کلمه REFRIGERANT به معناي سرمازا است نوشته مي شود. روش مشخص نمودن شماره اي توسط انجمن مهندسين تهويه ,تبريد و حرارت مرکزي آمريکا متداول شده است .

● طبقه بندي مواد سرما زا :

▪ اين مواد بوسيله دو سازمان ملي آمريکايي به نام هاي :

 ـ The national refrigeration safety codeـ The national board of fire underwriters طبقه بندي شده اند.

سازمان اول تمام مايعات سرمازا به سه گروه زير تقسيم بندي مي کند:

سازمان دوم نیز مواد سرمازا را نسبت به درجه سمی بودن آن ها طبقه بندی كرده است كه شامل شش گروه است كه بی خطر ترین آن ها گروه یك است.

 تهیه و تنظیم:سعید جهانگیری